[发明专利]半导体光学元件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体光学元件，其特征在于，具备：

基板；

半导体层叠结构，包含在该基板上依次层叠的第1导电类型的第1半导体层、有源层和第2导电类型的第2半导体层；

波导脊，由包含该半导体层叠结构的上述第2半导体层的一部分半导体层形成；

第1绝缘膜，与该波导脊的项部对应地具有开口部，覆盖波导脊的侧壁；

紧密附着层，排除上述开口部地配设在上述第1绝缘膜上，并且包含由Ti、TiW、Nb、Ta、Cr、Mo的任一种金属或上述金属的任一种的氮化物形成的第1紧密附着膜；以及

金属电极层，配设在该紧密附着层上，并且经上述开口部紧密附着于上述波导脊的顶部的第2半导体层上。

2.如权利要求1所述的半导体光学元件，其特征在于，

紧密附着层还具备配设在第1紧密附着膜上的含Au的第2紧密附着膜。

3.如权利要求1或2所述的半导体光学元件，其特征在于，

基板由GaN形成，第1半导体层由AlGaN形成，有源层由InGaN形成，第2半导体层由包含GaN层的1层或多层半导体层形成。

4.一种半导体光学元件的制造方法，其特征在于，包含下述工序：

在半导体基板上依次层叠第1导电类型的第1半导体层、有源层和第2导电类型的第2半导体层，以形成半导体层叠结构；

在该半导体层叠结构的表面上涂敷抗蚀剂，用照相制版工序形成配备了具有与波导脊对应的宽度的条形抗蚀剂膜部分的第1抗蚀剂图形；

通过以该第1抗蚀剂图形为掩模，用干法刻蚀除去第2半导体层的上表面侧的一部分，形成在其底部残留了第2半导体层的一部分的凹部，从而形成波导脊；

在除去了第1抗蚀剂图形后，在包含凹部的半导体层叠结构的表面上形成第1绝缘膜；

在第1绝缘膜上，形成包含由Ti、TiW、Nb、Ta、Cr、Mo的任一种金属或上述金属的任一种的氮化物形成的第1紧密附着膜的紧密附着层；

形成第2抗蚀剂图形，该图形使波导脊顶部形成的紧密附着层的表面暴露，并且利用具有比波导脊的顶部表面高而且比波导脊顶部上的紧密附着层表面低的表面的抗蚀剂膜，埋设与波导脊邻接的凹部的紧密附着层；

以第2抗蚀剂图形为掩模，通过刻蚀除去紧密附着层和第1绝缘膜，使波导脊的第2半导体层表面暴露；以及

在除去了第2抗蚀剂图形后，在暴露的波导脊的第2半导体层和紧密附着层的表面上形成金属电极层。

5.如权利要求4所述的半导体光学元件的制造方法，其特征在于，

形成第2抗蚀剂图形的工序包含下述工序：

在上述紧密附着层上涂敷抗蚀剂，并且形成与波导脊邻接的凹部的抗蚀剂膜的膜厚比波导脊顶部的抗蚀剂膜的膜厚厚的抗蚀剂膜；以及

从该抗蚀剂膜的表面均匀地除去抗蚀剂，在残留与波导脊邻接的凹部的抗蚀剂膜的同时使波导脊顶部的紧密附着层暴露。

6.如权利要求4所述的半导体光学元件的制造方法，其特征在于，

形成第2抗蚀剂图形的工序包含下述工序：

形成抗蚀剂膜，该膜在上述紧密附着层上涂敷抗蚀剂以覆盖紧密附着层，在与波导脊邻接的凹部，抗蚀剂膜的表面具有与波导脊的紧密附着层的上表面大致相同的高度；

形成抗蚀剂图形，该图形通过照相制版工序，在与波导脊邻接的凹部的底面的一部分上残留抗蚀剂膜以覆盖紧密附着层，并且使波导脊顶部的紧密附着层均匀地暴露；以及

将凹部的底面的抗蚀剂膜的覆盖面积扩展到凹部的底面整个区域。

7.如权利要求4所述的半导体光学元件的制造方法，其特征在于，

形成紧密附着层的工序还具备在第1紧密附着膜上形成含Au的第2紧密附着膜的工序。

8.如权利要求4所述的半导体光学元件的制造方法，其特征在于，

半导体基板由GaN形成，第1半导体层由AlGaN形成，有源层由InGaN形成，第2半导体层由包含GaN层的半导体层形成。